Polaris прощается, но не уходит: обзор видеокарты SAPPHIRE NITRO+ Radeon RX 590 SE

В сфере игровой 3D-графики этот сезон проходит под зеленым флагом: благодаря серии GeForce RTX NVIDIA совершила прорыв по нескольким направлениям: быстродействию, технической сложности GPU и принципиально новым возможностям, которые открывают перед создателями игр функции трассировки лучей и машинного обучения. С другой стороны, AMD и прежде отставала на шаг от достижений NVIDIA. Так, действующий флагман марки Radeon, Vega 64, с точки зрения игровой производительности может соперничать лишь с GeForce GTX 1080, а среди новых устройств «красной» стороне нечего противопоставить даже GeForce RTX 2070, не говоря уже об RTX 2080 или RTX 2080 Ti. Теперь инженерам AMD придется стараться вдвойне, чтобы оживить конкуренцию среди игровых видеокарт верхнего ценового сегмента.

В компании отлично понимают сильные и слабые стороны архитектуры GCN, поэтому обновленные чипы Vega, выпущенные по техпроцессу 7 нм, зарезервированы за ускорителями вычислений AMD Instinct и, скорее всего, никогда не увидят свет на потребительском рынке. В то же время GPU высшего эшелона — совсем не то, что покупает большинство геймеров, а в среднем и нижнем ценовом сегментах действуют другие правила. Симпатии экономных покупателей завоевывает не абсолютное лидерство в быстродействии, а удачное соотношение цены и возможностей. На этом фронте «красные» продукты успешно конкурируют с младшими представителями семейства GeForce 10. А пока в новостях гремят высокопроизводительные ускорители по цене от $499 до $1199, AMD сделала ход в диапазоне до $300, на который у NVIDIA нет готового ответа — Radeon RX 590.

Технические характеристики, цены

Когда идет речь о новом GPU, знакомству с видеокартой и результатам тестирования обычно предшествует обстоятельный рассказ об особенностях его архитектуры и функциях рендеринга. Но в случае Radeon RX 590 нам нечего добавить к тому, что было сказано больше двух лет тому назад о Radeon RX 480 и графическом процессоре Polaris 10, ведь чип Polaris 30, на котором основана новая модель, — это чистый die shrink кремния Polaris 20 по технологической норме 12 нм FinFET. В свою очередь, Polaris 20 представляет собой модификацию родоначальника всего семейства, Polaris 10, оптимизированную с позиции тактовых частот и энергоэффективности. Такая практика характерна скорее для компонентов игровых консолей, нежели дискретных графических карт, в истории которых не так уж много примеров того, чтобы компания трижды выпускала в продажу микросхему с неизменным дизайном. Но не спешите осуждать AMD. Проверенная архитектура Polaris позволила сравнительно быстро начать производство компактного GPU на прогрессивном фотолитографическом узле, в то время как NVIDIA бросила все силы на крупные процессоры семейства Turing для высокопроизводительных и дорогих ускорителей GeForce RTX.

Все, что должно нас волновать в Radeon RX 590 — это тактовые частоты и «сырое» быстродействие, которое этот ускоритель может предложить в текущих задачах, пока передовые технологии NVIDIA еще не освоены разработчиками ПО. В спецификациях GPU конкурента, а также процессоров Vega, верхнее значение тактовой частоты означает тем или иным образом спрогнозированный разгон при типичной вычислительной нагрузке. Чипы Polaris, напротив, характеризуются твердым пределом частоты, выше которого GPU подняться не может, но на видеокартах с достаточным резервом мощности и хорошей системой охлаждения максимальная частота в играх поддерживается практически постоянно. Переход с техпроцесса 14 нм FinFET на 12 нм FinFET позволил обновленному GPU увеличить этот показатель на 205 МГц — с 1340 в Radeon RX 580 до 1545 МГц в Radeon RX 590. Если сравнивать с Radeon RX 480, то рост частоты составил 279 МГц, а проектное быстродействие в операциях с плавающей запятой стандартной точности (FP32) увеличилось на 22 %. В такой форме кремний Polaris обладает на 20% более высокой производительностью по сравнению с Radeon R9 390X и, соответственно, вполне оправдывает позицию новинки в качестве 90-й модели семейства Radeon 500.

Поскольку архитектура Polaris ни на йоту не изменилась со времен Radeon RX 480, в быстродействии микросхем RAM графический процессор RX 590 по-прежнему ограничен 8 Гбит/с на контакт, но 256-битная шина памяти одновременно обеспечивает достаточно высокую пропускную способность и большой объем в 8 Гбайт локальной памяти.

Вместе с тем, переход на узел 12 нм FinFET не обеспечил Polaris бесплатный разгон с точки зрения потребляемой мощности. Несмотря на усилия инженеров AMD, архитектура GCN по-прежнему плохо масштабирует тактовые частоты в контексте TDP, и для того, чтобы расширить диапазон частот на 205 МГц, термопакет видеокарты пришлось увеличить на 40 Вт по сравнению с Radeon RX 580 — до 225 Вт. Для сравнения: GeForce GTX 1080 имеет лимит мощности в 180, а RTX 2070 — 175 Вт.

Решение AMD выпустить новую модель в рамках существующей, 500-й серии графических карт, в то время как предыдущая ревизия чипов Polaris удостоилась отдельного семейства устройств, само по себе говорит о том, что Radeon RX 590 не станет заменой Radeon RX 580 — ни по рыночной позиции, ни по цене. И действительно, компания оставит в строю прежние решения на основе Polaris 20, ведь они и без того успешно конкурируют с двумя модификациями GeForce GTX 1060 (3 и 6 Гбайт). Коммерческий смысл Radeon RX 590 — занять ничейную землю между Radeon RX 580 и Vega 56, а точнее, между GeForce GTX 1060 6 Гбайт и GeForce GTX 1070. Новинка поступит в продажу по рекомендованной розничной цене $279, в то время как соседние модели NVIDIA на старте получили ценник в $249 и $379 соответственно и до сих пор придерживаются этих значений. Рекомендованная цена для российского рынка (18 990 руб) тоже попала в цель: самые дешевые варианты GeForce GTX 1060 продаются за 18 800, а GTX 1070 — за 25 748 руб.

⇡#SAPPHIRE NITRO+ Radeon RX 590 Special Edition: конструкция

Мы познакомимся с Radeon RX 590 на примере ускорителя SAPPHIRE под маркой NITRO+. Внешним видом и устройством системы охлаждения эта видеокарта повторяет модели, которые фирма выпускала в поколениях Radeon 400 и Radeon 500. Крупногабаритный кожух кулера выступает за пределы площади печатной платы. Таким образом, часть радиатора, находящегося внутри, «свисает» по краям и продувается вентиляторами насквозь. Задняя поверхность PCB покрыта защитной алюминиевой пластиной. Однако в данном случае мы имеем дело со «специальной версией» Radeon RX 590, которую отличают «стеклянные» вентиляторы с голубой подсветкой и полупрозрачный кожух, в то время как обычные видеокарты серии NITRO+ лишены подобных украшений.

В системе охлаждения видеокарты центральный медный блок соединен с оребрением четырьмя тепловыми трубками (две по 6 и две по 8 мм в диаметре), а отдельные пластины прижаты к микросхемам RAM и мощным транзисторам VRM. Несмотря на повышенное тепловыделение Radeon RX 590, производитель не посчитал нужным модифицировать устройство радиатора по сравнению с теми образцами, которые использовались в Radeon RX 570 и RX 580, но мы еще успеем убедиться, что существующая конструкция без труда справляется с дополнительной нагрузкой.

Воздушный поток создает пара вентиляторов диаметром 95 мм на двойных шарикоподшипниках. Благодаря тому, что каждый вентилятор удерживается на месте единственным винтом и подключен через разъем, для их демонтажа не требуется снимать кожух системы охлаждения и отпаивать провода.

SAPPHIRE NITRO+ Radeon RX 590 Special Edition: печатная плата

Печатная плата со всеми компонентами также без видимых изменений была унаследована SAPPHIRE NITRO+ Radeon RX 590 SE от моделей SAPPHIRE на основе Polaris 20. Преобразователь напряжения здесь построен по схеме 6+1 фаза (для питания GPU и RAM соответственно), не считая фазы PLL. Напряжение на GPU регулирует хорошо знакомый оверклокерам ШИМ-контроллер IR 3567B, который видеокарты на базе чипов AMD используют со времен Radeon R9 290X. Силовая часть схемы включает долговечные полимерные конденсаторы и дроссели с ребристыми микрорадиаторами Black Diamond 4.